基于usb的电力谐波数据采集系统

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1、基于USB的电力谐波数据采集系统摘要：电力是人们生活越来越不可缺少的一种能源，但是随着非线性负载在电力系统中的增加，使得电力系统受到的谐波污染日趋严重。电力谐波带来的危害，既影响电网中接连设备的寿命，也影响电网的自身安全。针对电力谐波进行研究，找到防治办法是非常重要的，防治的首要前提就是及时正确的获取谐波数据。本文针对要获取的电力谐波数据进行了分析，提出了基于USB的数据采集方案，并比较了基于传统总线的数据采集方式。随后，对USB的体系结构进行了深入的分析，结合电力谐波数据采集的特点，详细地介绍了系统的硬件设计和软件开发。其中，硬件部分完成了传感器的选择，A/D转

2、换器的选择，并选择了Cypress公司的CY7C68013-56pin芯片为作为接口的核心芯片。在对上述传感器和芯片作了详细地介绍后，也给出了系统的硬件设计电路，包括A/D转换器与接口芯片的连接设计，电源转换电路的设计等，并对电路的PCB制作提出了工艺要求。在软件部分，详细阐述了CY7C68013在固件控制下，进行的数据采集和传输，文中还介绍了USB的驱动程序设计过程，以及上位机管理程序的设计，最后，完成了一个用USB对电力谐波信号的进行采集的完整系统。在数据采集系统中应用USB总线技术不仅实现了数据的采集、传输和保存数据的功能，并且使系统具有了即插即用的特点。关

3、键词:电力谐波，数据采集，USB，固件，驱动程序PowerharmonicdataacquisitionsystemBasedonUSBAbstract:Electricityisanessentialsourceofenergyforpeople'slives.Withincreaseofthenon-linearloadsinpowersystem,harmonicspollutionofthepowersystemisgrowing.Harmofpowerharmonicsisverygreat.Notonlyaffectsthelifeofpowerequ

4、ipmentinthegrid,butalsoaffectsthegrid'sownsecurity.Tostudythepowerharmonicsoastofindthewayofcontrolisveryimportant.Togetthedataofharmonicistheprimaryprerequisiteforprevention.Throughanalysisofthedataacquisition,theprogramofdataacquisitionbasedonUSBwasputforwardinthepaper,andcomparewit

5、hthetraditionalbus-baseddataacquisitionprogram.Then,thearchitectureoftheUSBwasdeeplyanalysed.Accordingasthefeaturesofpowerharmonicdataacquisition,thedetailedhardwareandsoftwaredesignwasintroduced.Inthehardwaresection,choiceofsensorandA/Dconverterwasintroduced,andWiththeCY7C68013-56pin

6、chipofCypressCompanyasthecorefortheentiredataacquisitionsystembasedonUSBisdesigned.Thesensorandchipwereintroduceddetailed.Hardwaredesigniscompleted,includingdesignofA/Dconverterandinterfacechipconnection,anddesignofpowerconversioncircuits,etc.ThetechnologyofPCBprocesswasrequired.Inthe

7、softwarepart,thedatacollectionandtransmissionwerecontrolledbyfirmwareinCY7C68013.TheUSBdriverdesignprocessandthedesignofPCmanagementprocedureswereintroducedinthepaper.Finally,thesystemofdataacquisitionbasedonUSBwasdesignedcomplete.ThedataacquisitionsystemusedtheUSBtechnologytoacquire、

8、trans